T型方管节点滞回性能的试验研究

为了得到T型方管节点的滞回性能,为进一步研究方管结构的抗震性能打下基础。对轴向往复荷载作用下的12个T型方管节点进行试验研究。试验中6个节点采用弦杆两端约束的边界条件,其余6个节点采用弦杆中部约束的边界条件。得到节点试件的破坏模式和滞回曲线,以及用以评价节点抗震性能的主要参数(承载力、延性和能量耗散系数)。研究不同约束条件和几何参数对节点滞回性能的影响。将节点的极限承载力与单向荷载作用下我国规范公式(GB50017—2003)计算结果、CIDECT公式计算结果和有限元分析结果进行比较。结果表明:节点的破坏模式主要是受压时弦杆表面塑性变形和受拉时焊缝边缘开裂,导致在支弦杆交汇处被拉断;节点滞回曲线饱满,从节点域靠近弦杆侧壁的两侧开裂到节点完全破坏还有很大的耗能能力;焊缝尺寸对节点的滞回性能影响较大。

轴向力作用下T型方管节点的塑性铰线分析

在Murray模型的基础上 ,采用VonMises屈服准则 ,推导了在轴向压力影响下的倾斜塑性铰线承载力公式。建立了在弦杆轴向压力影响下 ,直接焊接T型方管节点抗轴压的塑性铰线模型。得出的节点承载力公式与规范 (IIW、欧洲推荐、AWS)采用的经验公式、非线性有限元计算结果及实验结果吻合较好 。

不等宽T型方管节点静力工作性能的研究

直接焊接方管节点是复杂的三维空间薄壁结构,对其理论分析必须考虑几何非线性和材料非线性的影响。采用能处理几何非线性和材料非线性影响的有限元方法分析不等宽T型方管节点的受力全过程,对材料应变硬化、大挠度效应及弦杆所受荷载对节点承载力的影响进行了研究。研究结果表明,材料应变硬化对节点影响不大,大挠度效应显著提高了节点的承载力,弦杆所受轴压荷载降低了节点承载力。

加劲肋加强T型方管相贯节点抗震性能分析

为了研究加劲肋加强T型方管相贯节点的抗震性能,本文用有限元分析软件ABAQUS对有加劲肋和无加劲肋的T型方管相贯节点进行滞回性能对比分析,通过变换加劲肋的宽度bw和厚度tw分析参数η（bw/D）和τ（tw/T）对节点耗能能力的影响。结果表明：加劲肋加强节点的极限承载力是无加强作用普通相贯节点的2~5倍,加劲肋在提高节点承载力作用上效果明显,无加强普通节点延性系数为1.6,而加劲肋节点延性系数为2~3之间,加劲肋可以改善节点的延性。加劲肋加强节点的滞回曲线比无加强普通相贯焊接节点的滞回曲线更加饱满,设置加劲肋使节点的耗能性能大大提高。

复杂荷载下不等宽T型方管节点承载力计算

直接焊接方管节点是复杂的三维空间薄壁结构,对其理论分析必须考虑几何非线性和材料非线性的影响.采用能处理几何非线性和材料非线性影响的有限元方法,研究了几何参数变化对弯矩作用下不等宽T型方管节点性能的影响.给出了在弯矩、轴力作用下节点的承载力公式.通过对压弯组合作用下节点承载力的研究,给出了在压弯组合作用下节点的设计公式.

T型方管节点抗火性能的有限元分析

利用有限元程序ABAQUS对高温下恒载作用时T型方管节点的耐火性能进行了分析.有限元模型的精确性通过与有关文献报道的试验结果进行对比得到验证.分析计算时,由于高温引起材料性能衰退,考虑材料非线性以及大变形效应的几何非线性;节点环境温度符合ISO834标准升温曲线;分析方法为间接热力耦合;钢材在高温下的材料性能参数按照在结构抗火方面应用广泛的欧洲规范(Eurocode 3)采用.研究了T型方管节点在不同荷载水平作用下,主管变形、主管端部轴向反力随温度变化的规律,以及临界温度与荷载水平的关系等.

不同加劲板布置下T型方钢管节点内力分析

该文基于ABAQUS有限元软件对T型方管节点的无加劲肋板、纵向加劲肋板、横向加劲肋板三种节点形式的弹性模型下力学行为进行数值分析,结果表明横向加劲肋板可以使节点应力集中现象得到有效缓解。此外该文采用理想弹塑性模型对节点进行比较,发现与弹性分析结果相差较大。与规范设计承载力相比,弹塑性模型通过位移控制得到的极限承载力存在一定的冗余。

不等宽T型方等节点性能的有限元分析

本文采用有限元方法分析了不等Ｔ型方管节点的受力全过程，对材料应变硬化，大挠度效应及弦杆所受荷载对节点承载力的影响进行了研究。

支管受轴向受拉工况下CHS-CFSHS T型节点应力集中系数计算公式

基于具有可靠精度的圆管-方管混凝土T型节点应力集中系数(SCF)的有限元计算方法进行了160个有限元模型的SCF计算,对影响SCF的参数进行了分析,掌握了各参数对SCF的影响规律,提出了T型焊接节点在支管受轴向受拉工况下SCF的计算公式,并且将公式计算值与有限元数据进行了比较。分析表明:在支管受轴向受拉工况下,支管上和主管上0°、60°、90°这6个位置的SCF基本包括SCF最大值可能发生的位置;T型节点SCF计算公式中应包含β的二次函数、2γ的二次函数和τ的幂函数,且三者的影响耦合;回归的SCF计算公式具有可靠的精度。